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中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 0 页 智能楼宇管理系统智能楼宇管理系统 第第 1 1 章章 楼宇自控系统楼宇自控系统 第第 2 2 章章 能源计量系统能源计量系统 第第 3 3 章章 智能照明系统智能照明系统 第第 4 4 章章 建筑物管理系统建筑物管理系统 目录目录 第一章第一章楼宇自控系统楼宇自控系统 243 1 1系统概述 243 1 2设计依据 243 1 3系统图 244 1 4系统构架 244 1 5系统设计 245 1 5 1 系通功能 245 1 5 2 冷热源系统 245 1 5 3 空调系统 246 1 5 4 送 排风系统 246 1 5 5 给排水系统 247 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 1 页 1 5 6 变配电系统 247 1 5 7 电梯监测 247 1 6系统软件介绍 247 1 6 1 楼宇自控操作系统 247 1 6 2 楼宇自控软件功能 249 1 7推荐设备介绍 250 1 7 1 WEB 控制器 250 1 7 2 LonWorks 控制器 251 1 8系统点位 251 1 9工程量清单 258 1 10品牌推荐 259 1 11本章小结 259 第二章第二章能源计量系统能源计量系统 260 2 1系统概述 260 2 2系统结构 260 2 3系统设计 260 2 4系统功能 262 2 5推荐设备介绍 263 2 5 1 计费仪技术参数 263 2 5 2 通讯管理器技术参数 263 2 5 3 电磁能量表 263 2 5 4 盘管时间采样器 265 2 6工程量清单 266 2 7品牌推荐 266 2 8本章小结 266 第三章第三章智能照明系统智能照明系统 267 3 1系统概述 267 3 2系统结构 267 3 3系统设计说明 267 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 2 页 3 4系统特点 268 3 5推荐设备介绍 269 3 5 1 开关驱动器 269 3 5 2 温控面板 269 3 5 3 气象传感器 269 3 5 4 IP 网关 269 3 5 5 定时控制器其功能 269 3 5 6 气象驱动控制器 269 3 6工程量清单 269 3 7品牌推荐 270 3 8本章小结 270 第四章第四章建筑物管理系统建筑物管理系统 271 4 1系统概述 271 4 2系统框架 272 4 2 1 总体框架 272 4 2 2 系统采集层 273 4 2 3 系统处理层 274 4 2 4 系统用户接口层 275 4 3系统应用 276 4 3 1 设备运行实时监控 276 4 3 2 跨系统设备点联动 284 4 3 3 系统辅助管理应用 284 4 3 4 工程量清单 287 4 3 5 本章小结 287 第一章第一章楼宇自控系统楼宇自控系统 1 11 1系统概述系统概述 中银大厦楼宇自控系统是一套将空调 通风 给排水 变配电 照明 电梯 能源计量等设备或系统加以集中监视 控制和管理为目的而构成的综合系统 以安全 可靠 节能 节省人力和综合管理为目的 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 3 页 中银大厦是一幢整体性 高档次 多功能 智能化综合写字楼 为提高中银大厦的整体管理水平 节约能源 提供更为舒适的室内环境 将大厦内制冷站 供热站 空调 新风机 组 公共区照明部分 给排水 送排风 变配电等系统纳入大厦自动化管理系统 中银大厦楼宇自动化系统 利用现代的计算机技术和网络系统 实现对所有机电设备的集中管理和自动监测 就能确保机场所有机电设备的安全运行 同时提高大楼内人员的舒适 感和工作效率 系统的建设需要充分体现技术的先进性 系统的专业性 功能的复杂性 投资的可行性 建设的实用性等弱电系统建设所特有的专业要求 确保中银大厦项目建设的顺 利实施和按期正常运行 楼宇自控系统能自动接收各DDC控制器上传的统计信息及设备状态信息 正常 故障及报警 并能记录 打印 分析和管理 可完成功能集成 实现与消防报警系统 智能照 明 监控和报警等系统的接口和联动功能 能与其他相关的工作站进行接口 配合集成商建成功能完善的物业管理中心 中银大厦节能管理措施比较完善 节能措施分技术措施和管理措施 技术措施是采用楼宇自动化技术 对空调 新风机组 照明 给排水 送排风等机电设备实现精确控制 减少 无意义的能耗 管理措施是采用能源计量方式 对使用者对空调 水 电 气的使用做到精确计量 并与物业管理费用挂钩 做到 多用少用不一样 树立起人员的自觉节能意识 实现大楼的节能 降耗 绿色环保 能源计量系统是一套以计量为基础 收费为核心的综合管理系统 系统主要对用户的中央空调及水 电 蒸汽的用量进行独立的计量和收费 根据系统设备的计费原理 综合计费 系统由下面的2个子系统组成 空调计量子系统 主要对办公室 大厅 会议室 走廊等需要分区域或分户计量的综合项目 是对用户的中央空调用量进行计量系统 根据计量末端的类型和实际功能需求 可分为当量时间型计费系统 适用于风机盘管末端耗能计量 和区域能量表计费系统 适用于空调机组耗能计量 三表集抄计量子系统 主要是对用水 电 蒸汽量进行计量和抄表的系统 系统主要由前端的远传水 电 蒸汽表和通讯管理器组成 智能照明系统 主要是对地下车库及地上公共区域照明的自动控制 满足不同场景对灯光的要求 系统可实现对灯光的远程定时开启及按需部分开启 可根据光亮度智能开启灯 具 可根据人体感应开启灯具 可根据气象感应自动控制窗帘启闭 1 21 2设计依据设计依据 设计院电气 暖通 给排水图纸及业主要求 GB50019 2003 采暖 通风与空气调节设计规范 ISO IEC11801 95 信息技术互连国际标准 GB 50093 2002 自动化仪表工程及验收规范 GB J131 96 自动化仪表工程质量检验评定标准 GB T50314 2000 建筑领域计算机软件工程技术规范 GBJ232 92 电气装置安装施工及验收规范 GB50016 2006 建筑设计防火规范 JJG225 2001 中华人民共和国国家计量检验规程 热能表 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 4 页 1 31 3系统图系统图 中银大厦楼宇自控系统选用通用的多层网络结构和世界先进技术 使得中银大厦楼宇自控系统集中管理分散控制无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平 中银大厦楼宇自控系统分三层网络结构 分别是高层网 中层网 局部局域网 各层网介绍如下 高层网 楼宇自控系统的图形工作站可以进入以太网进行数据管理 TCP IP 实现区域性数据联网 提高管理水平 速率可达到10 100Mbps 楼宇自控系统与智能照明子系统 能源计量子系统在高层网 以网关形式互联 既能保证楼宇自控系统的统一管理 又能保证各子项之间独立运行 降低故障风险 中层网 PC通过Peer to Peer网络 同层总线共享无主从方式 可以连接多达100台BLN控制器 如MBC MEC控制器 速率可达到115 2Kbps 局部区域网 LAN 每台MBC和MEC F系列 的LAN网可连接多达96台独立式单元控制器或非独立式单元控制 PXM TEC SED2 DEM等 为系统扩展及完成较大型集散系统提供了方便 1 41 4系统构架系统构架 中银大厦楼宇自控系统 简要说明如下 1 中央工作站 中央工作站系统由 PC 主机 彩色液晶显示器及打印机组成 是 BAS 系统的核心 它直接可以和以太网相连 整个大厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示 内装 中 英文工作软件 提供给操作人员下拉式菜单 人机对话 动态显示图形 为用户提供一个非常好的 简单易学的界面 操作者无需专业软件知识 即可通过鼠标和键盘操作管理整 个控制系统 智能照明子系统 能源计量子系统与中央工作站系统共享 PC 主机 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 5 页 楼宇自控系统 智能照明子系统 能源计量子系统通过网络接入 IBMS 系统 由 IBMS 统一管理 生成中银大厦统一的管理报表 控制策略 2 操作系统 楼宇自控系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台 通过系统程序操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的存取及监控 1 指令输入及菜单选择的方式 操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外 亦可以通过 鼠标 进行操作 包括启停 更改设定点 选择菜单等各项操作 2 图形及文字显示 操作员可以将楼宇自控系统内的每一个监控点用图形或文字方式显示出来 3 多方面资料的显示 操作系统有能力在同一时间内以 窗口 式的方法显示多方面的资料 以便容易对不同表现进行分析 真正做到了实时和多任务 4 密码的保护 多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具 它可以管理及限制不同部门人员使用楼宇自控系统 同时防止系统被非有关人员使用 提高系统的安全性 5 彩色动态图形显示 为使系统内的报警被更快地确定及更容易分析系统的表现 系统提供彩色动态图形显示 包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图 6 系统的架构及界定 所有温度及装置的控制策略及节能程序可以由用户决定 在做出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作 3 部分软件功能 楼宇自控系统设定的功能 策略可在每个现场控制器中运行 而不仅限于最高级的计算机工作方式 其核心功能包括控制软件 报警管理两方面 1 控制软件完善且人性化的操作界面 提供设定点的修改和日程计划的设定和执行等丰富功能 2 报警管理包括监察 缓冲 储存及将报警显示在操作站上 所有报警应显示有关报警监控点的详细资料 包括发生的时间及日期 报警根据严重性可分级报警 以便更有效 快速地处理严重的报警 用户可以为不同级别的报警自行决定严重性的级别 监控点历史及动向趋势记录 累积记录 每个网络控制器拥有下列的累积记录 若累积记录超过用户所定下的限额 系统将自动把用户指定的警告信息发放出来 4 直接数字控制 DDC DDC 是用于监视和控制系统中有关机电设备的控制器 它是一个完整的控制器 它包含软硬件 能完成独立运行 不受到网络或其他控制器故障的影响 控制器构成主要是 32 位或 16 位微处理器和不同类型点的点终端模块 具有可脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力 同时 当外电断电时 DDC 的后备电池可保证 RAM 中数 据在 60 天不丢失 简单来说 DDC 具备以下功能 1 定时启停 自适应启 停 2 自动幅度控制 需求量预测控制 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 6 页 3 事件自动控制 扫描程序控制与警报处理 4 趋势记录 全面通信能力 1 51 5系统系统设计设计 中银大厦楼宇自控系统设计点位1000多点 选用自控系统总点数可达1 000 000点以上 完全满足系统未来可能的扩展需求 楼宇系统采用客户 服务器结构 支持多用户系统 并 遵循开放性原则 支持标准的OPC技术和SQL数据库 便于与其他第三方系统实现数据共享 1 5 11 5 1系通功能系通功能 1 通过配置系统的硬件和软件 实现测量各类工艺 设备状态的参数 设置并控制设备启停 提供设备运行报告等功能 2 监视并显示系统监控设备的工作状态 故障时自动报警 3 现场自动控制组织的安全调整功能 4 根据系统记录 管理分析当前和过去运行过程 5 提供计算和预测工具 用于优化操作参数并组合 实现设备优化使用 6 实现楼宇自控系统与其他系统数据交换 为此 我们对每一个子系统都进行了相应的需求分析 最终和业主一起确定楼宇自动化系统监控对象的具体内容和目标 同时需考虑到系统构建及绿色建筑等需求和未来发展方 向 中银大厦楼宇自控系统对各机电设备的监控内容有 1 5 21 5 2冷热源系统冷热源系统 中银大厦暖通空调的冷热源由位于地下一层的冷热水系统提供 系统监控对象 大楼二台制冷量为 2110KW 水冷离心式冷水机组和一台制冷量为 885KW 蒸汽型溴化锂吸收式制冷机 大楼二台汽 水换热器 三层数据中心两台制冷量为 738KW 的水冷螺杆式冷水机组 预留一台制冷量为 1500KW 水冷离心式冷水机组 由于冷热源系统是建筑物内的用电大户 也是直接决定办公环境好坏的重要系统 并且该系统设备价格昂贵 日常保养和维护工作所需的人力和物力也很大 因此 对冷 热源系 统实施有效的监控和管理是至关重要的 楼宇自控系统能实施以下功能 楼宇自控系统能实施以下功能 系统负荷控制 通过监测空调水供回水温度和空调水流量计算出大楼的冷 热负荷 在此基础上对机组进行台数控制 领先 滞后的控制 在拥有多台冷冻机组 汽 水换热器的情况下 为了使每台机组的运行时间趋于合理 通过比较各台机组的运行时间 从而决定各台机组开启的顺序 对于冷热源系统 楼宇自控系统具体监控内容如下 监测 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 7 页 冷水机组手 自动状态 运行状态和故障状态 冷水机组 汽 水换热器累计运行时间 发出定时检修提示 变频水泵手 自动状态 运行状态 频率反馈和故障状态 变频水泵累计运行时间 发出定时检修提示 空调水 冷冻水 空调热水 供 回水温度和回水流量 空调水供 回水压差 空调膨胀水箱高 低液位报警 控制 定时控制 按预先编排的时间程序控制系统启停 根据空调水供 回水温度和回水流量 计算大楼实际冷或热负荷 进行机组台选控制 并控制相应的水泵 根据 DDC 内部存储的冷水机组 汽 水热交换器机组累计运行时间 对风冷热泵机组进行时间均衡调节 系统为优先权设计 需要启动时 开启累计运行时间最短的机组 需要关闭时 关闭累计运行时间最长的 机组 按正确顺序依次联锁启停设备 启动 变频 离心水泵 冷却塔 冷水机组或汽 水热交换器 停机 冷水机组或汽 水热交换器 冷却塔 离心水泵 根据空调水供 回水总管压差 PID 调节旁通阀开度 保持空调水供 水压力稳定 1 5 31 5 3空调系统空调系统 中银大厦空调系统典型办公层采用 VAV 系统 内区采用单风道变风量末端 外区采用串联型风机动力箱 FPB 均配辅助热水盘管加热装置 监控对象为空调机组 新风机组 空调 新风机组位于各层空调机房内 楼宇自控系统具体监控内容包括 楼宇自控系统具体监控内容包括 监测监测 过滤器阻塞状态 提醒操作人员及时清洗 风机的手 自动状态 运行状态和故障状态 风机累计运行时间 定时发出检修提示信号 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 8 页 对新风机组 监测送风温度 对空调机组 监测回风温度 控制控制 定时控制 按预先编排的时间程序控制机组启停 新风风阀与风机联锁 风机停机时 新风风阀关闭 在冬 夏季 采用最小新风量 在过渡季 采用焓值控制方式 根据送风温度 回风温度 与设定值 可调 的偏差 通过 PID 运 算 输出相应的控制信号 调节回水管上电动阀的开度 以保持送风温 度 回风温度 的恒定 注 在大楼的典型位置 测取室外新风的温 湿度 为整个系统使用 1 5 41 5 4送 排风系统送 排风系统 纳入楼宇自控系统的送排风机为用于地下室配电间 汽车库 自行车库的送 排风机 用于卫生间的屋顶排风机 用于会议室 餐厅的通风机 楼宇自控系统具体监控内容包括 楼宇自控系统具体监控内容包括 监测 各风机手 自动状态 运行状态和故障状态 各风机累计运行时间 定时发出检修提示信号 控制 定时控制 按预先编排的时间程序控制风机启停 空气质量控制 定时检测地下车库空气质量 按预设空气温度 湿度 CO CO2 浓度控制 风机启停 1 5 51 5 5给排水系统给排水系统 纳入楼宇自控系统的给排水系统包括生活给水系统和生活污水系统 系统中的水泵与水箱或水池液位状态联动 仅在需要时才投入运转 避免不必要的浪费 节约水源 楼宇自控系统具体监控内容包括 楼宇自控系统具体监控内容包括 监测 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 9 页 各水箱高 低液位监测 水泵手 自动状态 运行状态和故障状态 水泵累计运行时间 定时发出检修提示信号 水箱及水池超高 低 液位报警 控制 根据水箱及水池高 低液位信号 控制水泵的启停 1 5 61 5 6变配电系统变配电系统 纳入楼宇自控系统的供配电系统包括其高压 变压器 低压配电 大厦内高压进线 通常为两路 10KV 独立电源 两路可自动切换 互为备用 电力的管理是大厦内最重要的部分 之一 基于目前的技术水平和管理水平 楼宇自控系统对变配电系统只监测不控制 中银大厦变配电系统监控采用 OPC 网关方式与大楼变配电监测系统相连 楼宇自控系统具体监控内容包括 楼宇自控系统具体监控内容包括 监测 变压器超温报警 低压进线开关状态 三相电压和三相电流 低压母线联络柜开关状态 1 5 71 5 7电梯监测电梯监测 本项目楼宇自控系统对电梯采用的是监控运行状态不进行控制其使用的方式 电梯系统提供高级接口给楼宇自控系统集成 楼宇自控对电梯的运行状态 故障报警 电梯的上升 下降进行监视 对自动扶梯的运行状态 故障报警进行监视 并对电梯系统的运行时间进行累积记录 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 10 页 1 61 6系统软件介绍系统软件介绍 1 6 11 6 1楼宇自控操作系统楼宇自控操作系统 楼宇自控系统管理系统采用 Windows 2003 XP 平台 楼宇自控系统中央监控管理软件采用中文图形化软件 软件采用模块化设计 中文化人机界面 便于国内用户使用 动态图形显示 直观形象 点数据库结构 表格填充式的设定和程序编辑方式 系统监控对象 在软件中是以地址点形式编辑 按受控对象的系统名称 点名称 监控类型 时间延迟 控制模式等分成小的 功能模块化软件 用户在设定或编程时 只需在表格中填充或用鼠标修改即可 使用极为方便 系统具有自诊断功能 故障诊断相应速度快 楼控系统软件对监控对象地址点的定义采用两级定义 多字符描述方式 使得系统出现故障时 故障诊断软件可以准确快速查找故障点 软件包模块化设计 图形软件包 控制程序软件包 数据库软件包 报告生成软件包 故障诊断软件包等 模块化设计利于系统软件升级换代 保护用户利益 楼控系统软件的动态图形楼宇管理软件包 在结构上它居于系统的顶部 是用户和 DDC 控制器之间的主要操作接口 楼控系统软件为楼宇自控系统提供了强大的工作平台 通过操作系统的程序 操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的取存及监控 指令输入及菜单选择的方式 操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外 亦可以通过 鼠标 进行操作 包括启停 更改设定点 选择菜单等各项操作 图形及文字显示 在楼宇自控系统内每一个监控点 操作员可以决定在操作站以图形或文字方式显示出来 多方面资料的显示 操作系统有能力在同一时间内以 窗口 式的方法显示多方面的资料 以便容易对不同表现进行分析 真正做到了实时和多任务 密码的保护 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 11 页 多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具 管理及限制不同部门人员使用楼宇自控系统 同时防止系统被非有关人员使用 提高系统的安全性 同一密码系统同时应用在所有的操作装置上 如操作站 手提检测器等 当密码系统有增减或改变时 所有操作装置同一时间自动配合 而不需要在个别操作装置做出更改 密码系统最少分开下列五级 第一级 资料的显示及取存 第二级 第一级 操作员改变程序的能力 第三级 第二级 资料库的更改 第四级 第三级 资料库的重新设定 第五级 第四级 更改密码系统 当操作人员离开前忘记彻去密码所容许的操作深度时 系统应提供一个从一分钟至一小时的可调时间 自动将操作人员的密码彻去 使系统继续受密码保护 系统内最少有五十个密码以供有足够的人员容量 操作员的指令 操作系统可容许操作员进行最少下列各项的指令操作系统可容许操作员进行最少下列各项的指令 启停有关的设施 装置 调教设定点 增加 取消或修正时间控制程序 执行或停止执行各项电脑程序 停止或接上有关监控点的报警状态 执行或停止执行有关监控点的运行时间累积记录 执行或停止执行有关监控点的动向趋势记录 超控有关微积分控制回路的设定点 输入临时性的超控表 设立假期表 修正系统内的日期 时间 加入或更改模拟量输入点的报警上下限数值 加入或更改模拟量输入点的提示危险上下限数值 检察报警及提示危险上下限数值 执行或停止执行每个电表的最大用电量控制 执行或停止执行每个负荷的 工作次序 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 12 页 记录及摘要 楼宇自控系统内的活动可通过人手或自动地制作成一份记录表 然后打印或在显示屏显示出来 或存放在硬盘 磁蝶内 系统可以容许操作员最少很轻易获得下列的记录表 系统内的所有监控点总表 所有正在报警中的监控点 所有正在与系统网络停止联系的监控点 所有正在被超控的监控点状态 所有正在被停止活动的监控点 所有正在被锁上的监控点 所有被指定为须要跟进的项目 一星期启停活动表 期启停活动表 上下限数值及静区 系统同时可以提供以下的摘要 有关监控点 互相关联点的组别 操作员自行选择的组别 在任何情况下 操作员在指示楼宇自控系统提供记录或摘要时 并不需要提供有关硬件的地址码 彩色动态图形显示 为使系统内的报警更快被确定及更容易分析系统的表现 建管系统根据本方案的要求提供彩色动态图形显示 包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图 操作系统容许操作员通过菜单的选择 文字的指令或图象的途径而达至不同系统的图形示意图或平面图 有关的图形是动态显示 将温度 湿度 流量 状态等在图形正确位置中不断以实时的数值及状态显示出来 操作员不需介入 作出任何的动作程序 操作站以 窗口 式运作 可同时显示多幅图形 以便分析或将报警的图形显示出来而不影响正在进行的工作 彩色动态图形软件可容许操作员增加 取消或修正图形显示 系统的架构及界定 所有温度及装置的控制策略及节能程序可以由用户决定 在做出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 13 页 1 6 21 6 2楼宇自控软件功能楼宇自控软件功能 控制软件控制软件 网络控制器及直接数字式控制器能进行下列各项标准及完备的控制模式 两态控制 比例控制 比例加积分控制 比例加微积分控制 控制回路的自动调节 控制软件提供一个备用功能 用以限制每小时装置被控制周期次数 控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能 用以保护重型装置在过度开启情况下可能造成的损坏 当停电回复正常后 控制软件将会根据每一个装置的个别启 停时间表 对装置发出启 停的指令 节能软件节能软件 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 14 页 中银大厦楼宇自控系统提供节能软件 这些软件程序能在系统内自动运作而不需要操作人员的介入 同时软件有足够的灵活性 让用户根据现场情况而做出修订 中银大厦楼宇自控系统提供节能软件 这些软件程序能在系统内自动运作而不需要操作人员的介入 同时软件有足够的灵活性 让用户根据现场情况而做出修订 每日的预定时间表 每年的预定日程表 假期的安排表 临时超控安排表 最佳启 停功能 夜间设定点自动调节控制 焓值切换功能 用电量高峰期的限制 温度设定点的重置 制冷机的组合及次序控制 报警管理报警管理 报警的管理包括监察 缓冲 储存及将报警显示在操作站上 报警的管理包括监察 缓冲 储存及将报警显示在操作站上 所有报警应显示有关报警监控点的详细资料 包括发生的时间及日期 报警根据严重性最少分为三级 以便更有效及快速处理严重的报警 用户可以为不同的报警自行决定严重性的级别 监控点历史及动向趋势记录监控点历史及动向趋势记录 监控点历史记录 楼宇自控系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器内 模拟量输入监控点应该每半小时取样本一次 而过去楼宇自控系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器内 模拟量输入监控点应该每半小时取样本一次 而过去2424小时的记录随时可以被用户提出来分析研究 至于两小时的记录随时可以被用户提出来分析研究 至于两 态的输出及输入在过去十次的改变亦记录在网络控制器内以便随时用作参考之用 态的输出及输入在过去十次的改变亦记录在网络控制器内以便随时用作参考之用 动态趋势记录 用户可根据需要利用动向趋势软件应用在系统内任何的监控点 抽取样本的时间可从以一分钟一次至两小时一次 由用户根据需要自行选择 每个网络控制器最少可以储存五千个用户可根据需要利用动向趋势软件应用在系统内任何的监控点 抽取样本的时间可从以一分钟一次至两小时一次 由用户根据需要自行选择 每个网络控制器最少可以储存五千个 样本资料 样本资料 累积记录累积记录 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 15 页 每个网络控制器拥有下列的累积记录 若累积记录超过用户所定下的限额 系统将自动把用户指定的警告信息发放出来 每个网络控制器拥有下列的累积记录 若累积记录超过用户所定下的限额 系统将自动把用户指定的警告信息发放出来 运行累积记录 例如水泵的运行累积时间记录 模拟量及脉冲累积记录 例如用电量 发生事项的累积记录 例如水泵 风机启 停的累积次数 1 71 7推荐设备介绍推荐设备介绍 DDCDDC 控制器控制器 楼宇控制器 PXC Modular PXC Modular 控制器是 APOGEE 系统 ALN 网络上最新的 DDC 控制器 它安装灵活 控制点数多 并支持 FLN PXC Modular 控制器和 TX I O 模块组合 可以形成一个独特的解决方案 1 通过 自组 总线可以控制最多达 500 点的 TX I O 模块 2 部分 TX I O 模块带有 LCD 就地显示和手动超持功能 3 通过 UL 864 认证 PXC Modular 控制器可以支持两种总线 a 自组 总线 TX I O 的电源模块 I O 模块组成 PXC Modular 控制器最多支持 64 个 TX I O 模块上的 500 个物理点 电源模块必须使用 电源模块的数量取决于 I O 模块的功耗 b 另一种总线是 PXC Modular 控制器通过一个总线扩展模块 Expansion Module 总线扩展模块可以连接 3 条 FLN 网络 c PXC Modular 控制器可以同时支持通过 自组 总线连接的 TX I O 模块和通过总线扩展模块连接的 3 条 FLN 网络 连接方式如下图所示 总线扩展模块 TX I O 电源模块 TX I O 输入 输出模块都需要分别独立订货 这种模块化的设计和订货方式更便于设计人员根据实际需求灵活组合不同的硬件设备 PXC Modular 特点 功能 优势 a 模块化构架 省去不必要的组成部分 降低采购成本 b 支持 自组 总线 可以直接连接到 TX I O 电源模块上 不用重新安装布线 节省了安装和排错的时间 c 支持 500 个 TX I O 点 相比于多控制器的结构 单一的控制器对于多点的监控 节省成本 d 通过扩展模块支持 FLN 当系统需要控制很多不同的点数和支持 FLN 的情况下 较有竞争性 e DIN RAIL 导轨式安装 无需昂贵的背板 降低安装时间和成本 f 模块体积较小 节省安装空间 时尚的外形设计 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 16 页 g 在控制器上 有以太网和 RS 485 的接口 可以支持以太网或 RS485 通信 h 可以根据 ALN 配置的需求进行自由选择 降低切换成本 PXC Modular 在 APOGEE 系统架构中的位置 1 81 8 1 91 9系统点位系统点位 工程量清单 工程量清单见附录见附录 1 101 10品牌推荐品牌推荐 系统推荐品牌 Honeywell Siemens Johnson 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 17 页 1 111 11本章小结本章小结 通过科学手段实现对建筑内部机电设备和能源的监测 分析与控制 旨在建设真正的智能大厦与智能物业 同时积极响应国家十一五节能减排的号召 建设通过科学手段实现对建筑内部机电设备和能源的监测 分析与控制 旨在建设真正的智能大厦与智能物业 同时积极响应国家十一五节能减排的号召 建设 绿色低碳绿色低碳 建筑 具建筑 具 体如下 体如下 1 1 实现对于机电设备的监测 自动控制 实现对于机电设备的监测 自动控制 对象包含空调系统 冷热源系统 建筑水电系统等对象包含空调系统 冷热源系统 建筑水电系统等 使多个单独的机电设备智能运行并实现联动 使多个单独的机电设备智能运行并实现联动 2 2 实现建筑节能减排 实现建筑节能减排 在满足建筑使用要求的前提下 避免不必要的能源浪费 如空调温度过低等 在满足建筑使用要求的前提下 避免不必要的能源浪费 如空调温度过低等 3 3 实现智能物业管理 减轻物业工作量 实现智能物业管理 减轻物业工作量 同时提升大厦智能化档次与形象 同时提升大厦智能化档次与形象 4 4 实现建筑内部环境舒适稳定 为建筑内人员提供健康的环境 实现建筑内部环境舒适稳定 为建筑内人员提供健康的环境 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 18 页 第二章第二章能源计量系统能源计量系统 2 12 1系统概述系统概述 能源计量子系统对大楼电表 水表 蒸汽表远程联网读表 实现三表集抄 大楼空调冷水机组 汽 水热交换器做总冷量 总热量计量 大楼 VAV 空调新风机组 空调机组做冷量 热量计量 楼层公共区域风机盘管按时计量 楼层 VAV BOX 借助空调控制系统按时计量 能源计量长期在线监测大楼能源消耗情况 准确统计各个用户单元的水 电 空调使用量 中银大厦按水 电 空调使用量比例 向各使用单位分摊大楼运营 维护费用 通过对 能源消耗分析 持续改进大楼节能措施 通过经济和技术手段帮助大楼节能 2 22 2系统结构系统结构 能源计量系统采用 3 层结构 介绍如下 上 层 装有计费软件的中央管理层 主要由计费电脑工作站 J02 计费仪和系统软件构成 中央层 系统扩展层 主要由各种通讯管理器构成 底 层 数据采集层 主要由各种采集器和仪表组成 包括区域能量表 水表 电表等 系统拓扑图 系统拓扑图 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 19 页 2 32 3系统设计系统设计 中银大厦能源计量系统主要计量的能源类型为空调 生活用水 冷水 电量 蒸汽用量 空调计费系统空调计费系统 本项目的空调系统根据业主提供的设计图为四管制系统 根据能源计量系统的要求首先在空调供冷 采暖总管上安装能量表计量整栋办公大楼的供冷 采暖能量 故共需 4 块区域能 量表 其次在办公楼的每个空调机组供冷 热水管上安装一块能量表进行换冷 热量的计量 故共需 100 块区域能量表 本项目的风机盘管和串联型风机动力箱使用时间型采样器进行计 量 共计需要风机盘管时间采样器 325 个 另外 在消控中心或物业管理办公室安装 1 台计费仪 与各楼层的通讯管理器联接 通讯方式采用 RS485 现场工业总线制 实现对整个系统的设备进行数据集中 通讯管理和转换 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 20 页 最后计费仪与安装计费软件的电脑联接 能量型计费系统 能量表主要是由 1 台能量积算仪 1 对配对的 PT1000 温度传感器 1 台流量计组成 能量积算主要对空调回路的出水温度 T1 回水温度 T2 及瞬时流量 q 进行实时测量 并按照热 力学能量计算公式 对使用冷量或热量进行累积计算 能量计算公式如下 Q c t2 t1 qt dt 其中 Q 总的耗能量 时间当量型计费系统 中央空调系统主要是依靠末端的风机盘管来进行热交换 针对一个系统某个风机盘管而言 它所交换的热量主要与以下因素有关 1 运行时间 运行时间即中央空调在某一风机盘管处发生热交换的时间 运行时间和交换的热 量成正比 2 盘管的功率等参数 盘管参数主要是指盘管的功率 结构 散热面积等参数 盘管生产厂家 都会提供不同规格型号盘管的散热功率 厂标或国标 可以把该参数作为上述参数的综合反 映 3 风机的风速 大部分的中央空调系统的风机盘管都分为高 中 低三档 风机速度越高 单 位时间内发生的热交换就越多 其不同档位的热量比参数厂家都有提供 厂标或国标 4 冷冻水和环境温度的温差 差值越大 单位时间发生的热交换越多 反之 差值越小 单位 温温控控器器 计计费费装装置置 接接线线端端 回回水水管管 进进水水管管 风风机机盘盘管管 电电动动阀阀 A AK KE E C C0 02 2 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 21 页 时间内发生的热交换越少 末端结构图 末端时间型计费是针对每一个风机盘管进行热交换进行定量计量的计费末端 在用户的空调设备末端安装采样器 采样器与空调设备之间采用电气连接 它以电磁阀的开启作为使 用中央空调的依据 按照不同的风速档位分别累计并保存运行时间 并可以通过数据接口传送到上位计算机中 在上位计算机的计费软件中 将各盘管的各档位运行时间按档位系数 根据高 中 低档位的冷却能力值计算的收费系数 进行加权累计 并乘以盘管系数 对不同规格的风机盘 管根据冷却能力值参数计算的收费系数 作为某个盘管中央空调用量 档位系数和盘管系数可以在软件中设置 以此为依据进行收费 采样器的主要功能是对两通阀的通断和风机工作时的高 中 低状态进行检测并对其进行计时和存储 以便在系统进行数据采集时将有关数据发回主机 同时它还可以对欠费的用 户实施控制 切断其两通阀的电源系统或切断风机盘管的电源 对没有两通阀的系统 停供冷气 也可以实现预付费功能 水表集抄系统计量方式水表集抄系统计量方式 根据大楼情况 我们采用直读式水表抄表系统 在需要计量的区域安装直读式水表 然后再配合区域管理器实现大楼的水表抄表 实现真正的 0 误差抄表系统 水表计量的区 域如下 办公塔楼以每层为单位 采用网络水表计量 共需44只 裙楼商业部分以用水户为单位 采用网络水表计量 共需12只 供水总管采用网络水表计量 共需1只 以楼层为单位配置G04P管理器进行管理 共需1台通讯管理器 网络水表与G04P管理器的通讯线连接采用RVS2 0 5 mm2线材 网络水表与G04P管理器的电源线连接采用RVV2 1 0 mm2线材 电表计量方式电表计量方式 根据大楼情况 我们为需要计量的区域安装网络电表 采用总线制直读式电表抄表系统 然后再配合区域管理器实现大楼的电表抄表 实现真正的 0 误差抄表系统 电表计量 的区域如下 第 I 条办公楼以每层为单位 考虑公共区域和办公部分 采用网络电表计量 共需111只 另外 考虑每层的空调机组动力用电部分 采用网络电表计量 共需46只 采用三 相网络电表计量 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 22 页 第 II 条以楼层为单位配置G04P管理器进行管理 共需3台通讯管理器 第 III 条 网络电表与G04P管理器的连接采用RVVSP2 0 5mm2双绞线 蒸汽表计量方式蒸汽表计量方式 根据大楼情况 我们为需要计量的蒸汽部分 市政供蒸汽总管 生活用热蒸汽 餐厅 溴化锂空调机组 这三个部分安装涡街流量计进行蒸汽用量的计量 溴化锂空调机组的启用按照能耗经济性最优方式决定 2 42 4系统功能系统功能 1 实时检测 自动检测系统内各点的工作状态 判定其是否正常 如果出现故障 自动记录故障的类型 时间和次数 2 管理功能 绘制末端的使用率 便于空调人员管理开关主机的数量 真正实现节能运行 3 查询功能 随时查询各用户任何一段时间内的所有资料 包括建筑 楼层 用户编号 用户姓名 数据时间 计费类型数据的查询功能 4 数据安全 在电脑内记录每一用户 20 年内的实际用量 应缴费用 在电脑内记录各用户当前的用量 上次抄收时的用量 实现关键资料的双备份 5 核算功能 根据抄收的资料 自动计算出各用户的空调用量 所需费用等 并可将各种资料转换为其它软件的资料格式 与其它系统联网 6 保密功能 管理系统软件按不同的优先级别设有密码 可以防止无关人员乱操作 破坏系统或资料 7 报表输出 随时按客户需求定制报表 打印出各用户的收费单据 8 综合统计 可实现按类别 按片区 按单位等不同要求的综合统计 9 采用 Windows2000 XP 操作系统 简体中文图形操作界面 SQL Server 2000 2005 数据库 10 数据交换 用户需查询的数据可以以标准 通用的格式直接导出 可满足智能系统集成要求 11 分时段计量 配合中央空调计费系统和电表实现分时段计量的功能 12 远程控制功能 可根据天气情况和物业管理部门要求做到集中远程控制管理 例如 统一开启 关闭 空调 远程欠费停机等 13 13 系统扩容性 系统扩容性强 且扩容施工简单 在不超过通讯管理驱动数量时 只需将增加设备直接并入该路总线即可 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 23 页 位位置置 1 12 2楼楼3 30 01 1房房单单位位 元元 项目 采样地址上月数据 本月数据 净用量单位单价 基本费用 元 分摊费用 元 合计安装位置备注 冷气费0120100 1148 248 10MWh350203016885 00A区餐厅 冷气费0121230 6326 896 20MWh350203033720 00B区会所 冷水费 120301103020 00吨2 50454 0012楼3 水井 热水费 130301103020 00吨5 004104 0012楼3 水井 电费140301235534299 00度0 6505199 3512楼3 强电井 合计50962 35 能能源源计计量量收收费费单单 人民币 伍万零玖佰陆拾贰元叁角伍分 主管 收费员 计计费费周周期期2001 6 1 2001 6 30用用户户名名 张张三三 收费单格式 2 52 5推荐设备推荐设备介绍介绍 2 5 12 5 1计费仪技术参数计费仪技术参数 计费仪作为系统的核心设备之一 负责整个计量和抄表系统的数据传输和控制 计费软件指令的下达 采样器 水表 电表数据的上传 都必须通过计费仪完成 具有联动功能 对于时间型计费具备与空调系统联动的功能 当空调系统冷冻水泵开启时 计费仪检测到此信号 向下面的采集器发出开始计费指令 采样器开始计费 否则发出 停止计费指令 采样器停止计费 性能参数性能参数 性性 能能 参参 数数 工作电压 220VAC 10 功 耗 10W 上行通讯 RS232 下行通讯 RS485 通讯速率 9600 bps 负载数量 128 个通讯管理器 负载对象 水 电 空调计量表 外形尺寸 420 260 60 mm 重 量 3KG 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 24 页 2 5 22 5 2通讯管理器技术参数通讯管理器技术参数 通讯管理器是系统的现场设备 负责控制下属所有的信号采集器的工作 是用于对计费系统进行分组管理的装置 向下 通讯管理器通过 RS485 工业总线或编码方式与能量表 各类型采样器 水表 电表等联网 控制采样器的工作和读取采集器的各种数据信息 同时具有计费数据存储的功 能 向上 通讯管理器通过 RS485 工业总线与计费仪连接 向监控中心传送各种数据 该设备可以根据上位控制系统的命令决定采样器是否计费 工作电源 220VAC 输出电源 24VDC 功耗 8W 通讯方式 RS485 通讯速率 9600 bps 最大通讯距离1000 米 外形尺寸 300 400 140 mm 重量 6KG 2 5 32 5 3电磁能量表电磁能量表 电磁能量表包括能量积算仪 电磁流量计 电磁能量表包括能量积算仪 电磁流量计 PT1000 温度传感器 3 部分组成 核心部件流量计采用电磁流量计 计量精确 安装维护及其方便 稳定性强 使用寿命长 a a 能量积算仪能量积算仪 能量积算仪主要是对热交换系统中载能介质 液体水 的出口温度 T1 入口 T2 及瞬时流量 q 进行实时测量 并按照热力学能量计算公式 对系统消耗的冷量或热量值进行计算的 装置 当 T1 大于 T2 时 对冷量进行积算 而当 T1 小于 T2 时对热量进行积算 并将冷量和热量保存 产品特点如下 美观大方 铝合金外壳 LCD 全中文液晶显示 兼容输出信号为 4 20mA 的流量计 如电磁流量计 及各种输出信号为脉冲的流量计 如涡街流量计 现场显示冷量值 热量值 瞬时流量和进水温度 回水温度 具有远传数据输出接口 便于集中抄表或网络管理 有报警信号输出 性能参数 性能参数 工作电源 220VAC 22V 50 1Hz 温度测量范围 0 0 100 0 温度测量精度 0 5 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 25 页 适配温度传感 器 高精度四线制 PT100 配对精度 0 01 流量测量范围 0 999 999 m3 h 流量测量精度 1 5 流量信号范围 脉冲型 0 2000 Hz 电流型 4 20mA 电流 冷量积算范围 0 99999 999999 MWh 热量积算范围 0 99999 999999 MWh 分 辨 率 0 000001MWh 能量积算精度 0 000001MWh 通讯接 口 RS 485 通 讯速率 9600bps 最大通讯距离 1000m 外形尺寸 250mm 150mm 60mm b b 管道式电磁流量计管道式电磁流量计 测量原理测量原理 电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律 当导电液体流过包围在磁场中的测量管时 在流向和磁场二者相垂直的方向就会产生与平均流速 V 成正比的感应电动势 E 电磁流量计由传感器和转换器二部分组成 转换器通过励磁电缆将励磁电流传输到传感器内部的线圈 从而在传感器测量管内产生磁场 流过测量管的导电液体因切割磁力 线而产生感应电动势 固定在测量管管壁二侧的电极接收并通过信号电缆将该感应电动势传输给转换器 转换器将该信号进行滤波 放大 运算 变换后 得出被测介质的流量值 并 输出与流量测量值成正比的标准电流信号或频率信号 产品特点产品特点 适用于各种导电液体的流量测量 如空调水 自来水 污水 泥浆 纸浆 各类饮料 化学原料 粘稠液体和悬浮液 测量结果不受温度 压力 密度 电导率等介质物理特性和工况条件的影响 其输出信号与被测流体的体积流量成正比 对强腐蚀性 强磨损性介质具有良好的适应性 具有优异的量程比 在低流速或流量变化幅度较大的应用领域 如中央空调系统 自来水行业 具有良好的适用性 具有正 反双向流量测量功能 转换器技术数据 转换器技术数据 精度等级 优于 0 5 输出信号 4 20mA 中银大厦智能化系统工程设计方案 智能楼宇管理系统 第 26 页 防护等级 IP67 工作电源 交流 220V 50Hz 传感器技术参数传感器技术参数 口 径 DN6 2000 mm 公称压力 0 6 4 0MPa 电极材料 可选不锈钢 316L 衬里材料 可选聚全氟乙丙烯 FEP 介质温度 40 180 注 受衬里材料耐温特性的限制 外壳材料 碳钢 也可按客户要求采用不锈钢 防护等级 IP65 IP67 IP68 c c 温度传感器温度传感器 热电阻是最常用的一种温度